Können Nahwärme-Versorgungseinheiten nach dem Muster der Ortschaft Ardorf alle Kernkraftwerke in Deutschland ersetzen

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1 Können Nahwärme-Versorgungseinheiten nach dem Muster der Ortschaft Ardorf alle Kernkraftwerke in Deutschland ersetzen Seite 1

2 Kernkraftwerke in Deutschland Seite 2

3 Elektrische Leistung aller noch betriebsfähigen Kernkraftwerke Brokdorf Isar 2 Philippsburg 2 Grohnde Unterweser Krümmel 1410 MW 1400 MW 1392 MW 1360 MW 1345 MW 1345 MW Emsland Neckarwestheim 2 Grafenrheinfeld Grundremmingen C Grundremmingen B Biblis B 1329 MW 1305 MW 1275 MW 1288 MW 1284 MW 1240 MW Biblis A Philippsburg 1 Isar 1 Neckarwestheim 1 Brunsbüttel 1167 MW 890 MW 878 MW 785 MW 771 MW 20 Gigawatt Gesamtleistung Seite 3

4 Nahwärme-Versorgungseinheit mittels Kraft-Wärme Wärme-Kopplung reales Beispiel nach dem Muster der Nahwärme-Energieversorgung in Ardorf Seite 4

5 Vergleich der Effizienz Konventionelles Großkraftwerk (Kernkraft-, Steinkohlekraftwerk) Wirkungsgrad von nur rund 40 Prozent - 60 Prozent der Energie geht in Form von Abwärme ungenutzt verloren! Nahwärme Versorgungseinheit (Blockheizkraftwerk) Wirkungsgrad von über 80 Prozent durch Kraft-Wärme-Kopplung hoher Bedarf gut ausgebauter Stromverteilungsnetze da die extrem großen Strommengen in der Nähe der Kraftwerke in der Regel nicht abgesetzt werden können. geringerer Bedarf gut ausgebauter Stromverteilungsnetze da im flächendeckendem Einsatz dieser Kraftwerke weniger Strom über weite Strecken transportiert werden muss. Seite 5

6 Vorteile für die Stromversorgungsnetze in Deutschland Für die Versorgungsnetze (Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze) hat die Umstrukturierung auf dezentrale Kraft-Wärme Wärme-Kopplungs Kopplungs- Kraftwerke (KWK-Anlagen) mittlerer Leistung folgende Vorteile: Größere Nutzungsbandbreite Die Leitungen werden nunmehr sowohl für Stromlieferungen als auch für Strombezüge genutzt. Geringerer Netzausbaubedarf Weil Energieströme im wesentlich geringerem Umfang über weite Entfernungen transportiert werden müssen, können kostspielige und umstrittene Netzausbauprojekte ganz oder teilweise entfallen. Intelligentere Netze durch Verknüpfung zu virtuellen Kraftwerkseinheiten Verknüpfung von KWK-Anlagen mit Wind- und Solarkraftwerken wenig Wind- oder Sonnenstrom bewirkt mehr KWK-Strom und umgekehrt. Verknüpfung von KWK-Anlagen zu virtuellen Großkraftwerken um lokale oder allgemeine Bedarfsspitzen abzudecken. Seite 6

7 Bisherige Lastverteilung über den Tagesgang Die bisherige Verteilung der Kraftwerksleistung über den Tagesgang ergibt sich wie folgt: Spitzenlast Dieser Arbeitsanteil wird überwiegend von Pumpspeicher- und Gasturbinenkraftwerken übernommen. Die Lastübernahme muss innerhalb weniger Minuten erfolgen (hoher Bereitschaftsanteil) bei einem sehr geringen Anteil an der Tageslaufzeit (extrem kostenintensiv). Mittellast Dieser Arbeitsanteil wird zum einen von Steinkohle-, Öl-, Gas- und Wasserkraftwerken abgedeckt. Eine Hauptanforderung an diese Kraftwerke ist eine ausreichende Regelbarkeit der Ausgangsleistung an den jeweiligen Bedarf. Zum anderen müssen sich ungeregelte Energieaufkommen aus Wind-, Bio- oder Solarkraft diesen Raum teilen. Die geregelten Kraftwerke werden je nach aktueller Leistung der ungeregelten Kraftwerke hoch- oder runtergefahren. Grundlast Dieser Anteil wird in Deutschland zur Zeit rund je zur Hälfte mit Kernkraftwerken und Braunkohlekraftwerken abgedeckt. Anteil und Leistung sind als charakteristisches Merkmal dieser Techniken dauerhaft nur wenig variabel. Aufgrund der systembedingten festen Vorgabe der Grundlast begrenzt der Einsatz der Kernenergie generell den künftigen Ausbau regenerativer und neuer dezentraler Energiesysteme. Seite 7

8 Konzept einer Lastverteilung unter Verzicht auf Kernenergie Die künftige Verteilung der Kraftwerksleistung über den Tagesgang ergibt sich hierbei wie folgt: Spitzenlast Dieser Arbeitsanteil wird weiterhin von Pumpspeicher- und Gasturbinenkraftwerken übernommen. Die Lastübernahme muss innerhalb weniger Minuten erfolgen (hoher Bereitschaftsanteil) bei einem sehr geringen Anteil an der Tageslaufzeit (extrem kostenintensiv). Mittellast Dieser Arbeitsanteil wird nunmehr ausschließlich von Steinkohle-, Öl-, Gas- und Wasserkraftwerken abgedeckt. Die Tagesverteilung erfolgt geplant aus einer Prognose des Bedarfes und anderen Soll- /Istkriterien. Ausgleichslast Dieser Arbeitsanteil kann hierbei durch eine Vielzahl von flächendeckenden dezentralen KWK-Anlagen bereitgestellt werden. Durch eine intelligente datentechnische Verknüpfung der Lastregelung dieser Kraftwerke wird eine günstige energetische und stromverteilungstechnische Effizienz erreicht (erweiterter Lastfolgebetrieb). Vorzugslast Dieser Anteil wird durch die möglichst vollständige Nutzung des zur Verfügung stehenden Angebots an regenerativer Energie aus Wind, Biogas und Sonne bereitgestellt. Der Anteil ist stark von tages- und jahrzeitlichen Angebotsschwankungen geprägt. Seite 8

9 Leistungsvergleich = 20 Gigawatt 20 Gigawatt 5 Prozent aller Haushalte auf Nahwärmeversorgung umgestellt 20 Gigawatt Elektrische Leistung Kernkraftwerke Deutschlands 20 Gigawatt Elektrische Leistung Seite 9

10 Ja Sicher! Schon allein die Umstellung von 5 Prozent aller Haushalte auf Nahwärmeversorgung mittels Kraft-Wärme Wärme-Kopplung kann alle Kernkraftwerke Deutschlands ersetzen. Seite 10

11 Fazit: Alle Kernkraftwerke in Deutschland Besser heute als morgen! Seite 11

12 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Jens Lehmann Staatlich geprüfter Energietechniker Elektromeister Vorstandsvorsitzender der Seite 12